contextualizando o ensino de fÍsica: o processo...

9

Click here to load reader

Upload: danghuong

Post on 10-Feb-2019

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: OPROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA

PELA CANA-DE-AÇÚCAR

CONTEXTING PHYSICAL EDUCATION: THE PROCESS OFENERGY TRANSFORMATION BY SUGAR CANE

Cecília Maria Pinto do Nascimento1

[email protected]

Carla Daniela Alves dos Santos1

[email protected]

Cleison Lima da Fonseca1

[email protected]

Ederson Ivan Cardoso1

[email protected]

Cristiana da Silva Lima2

[email protected]

Carolaine Dias Abreu1

[email protected]

1 Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS)

2 Escola Estadual Antônio Vicente Azambuja

Resumo

Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação do modelo transmissivo-receptivo e a perda da relação entre teoria e fenômeno nos processos de ensino eaprendizagem. Neste trabalho, apresentamos os resultados e discussões da primeira etapa doprocesso de desenvolvimento de uma atividade educativa contextualizada, para alunos doensino médio, abordando o tema da transformação de energia a partir da cana-de-açúcar. Estaetapa se consistiu em: aplicação de questionário, levantamento bibliográfico sobre o processode produção de energia elétrica e identificação de possibilidades de trabalho com estatemática segundo os conteúdos programáticos para o Ensino Médio de Mato Grosso do Sul.Evidenciamos a necessidade da inserção de temas contextualizados, principalmente que levemem consideração os processos localizados e que impactam as vidas dos cidadãos diretamente,pois o conhecimento científico deve contribuir para que tanto fenômenos quanto impactossejam percebidos, discutidos e entendidos local e globalmente.

Palavras chave: ensino de física, contextualização, energia elétrica, biomassa.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 1

Page 2: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

Abstract

The main challenges in physics teaching are still the overcoming of the transmissive-receptivemodel and the loss of the relation between theory and phenomenon in the teaching andlearning processes. In this work we present the results and discussions of the first stage of thedevelopment process of a contextualized educational activity for high school students,addressing the production of electricity by sugarcane. This stage consisted in the applicationof a questionnaire, a bibliographical survey on the energy production process, and theidentification of possibilities for working with this subject according to the programmaticcontents for the High School of Mato Grosso do Sul. We highlighted the need to insertcontextualized themes, Especially those that take into account the localized processes and thatimpact the lives of citizens directly, since the physical concepts must contribute so that bothphenomena and impacts are perceived, discussed and understood locally and globally

Key words: teaching physics, contextualization, electric energy, biomass.

Ensino de Física e Contextualização: os desafios a esta proposta

Em uma reflexão da década de 80 sobre as abordagens do processo de ensino, apesquisadora Mizukami (1986) criticava processos pautados no verbalismo do mestre ememorização/repetição dos estudantes, em que a preocupação está na forma acabada e nafixação de conhecimentos e informações. Ainda hoje os principais desafios no ensino de físicasão a superação desse modelo transmissivo-receptivo e mais ainda a perda da relação entreteoria e fenômeno nos processos de ensino e aprendizagem.

Esta forma vertical e descontextualizada de ensinar, como evidenciado por Pietrocola(2001), ainda prevalece como hegemônica no ensino de física em nossas escolas, que seguemuma rotina de resolução de um amontoado de exercícios que em nada contribuem para que osestudantes compreendam as teorias científicas e seu papel na estrutura social e histórica, umavez que empregam situações inusitadas e distantes dos reais contextos e seus problemasconhecidos e/ou vivenciados. Mesmo quando o ensino busca por relações de associação entreconceitos e fatos experimentados pelos estudantes, o comum é que este se mantenha nocaráter de ilustração, tornando-se, também, um modelo de ensino que não contribui para que oconhecimento científico seja parte integrante dos processos de compreensão e explicitação desi e de si no mundo que deveriam ser desenvolvidos na escola. Temos, então, um ensinodescontextualizado, pois as relações entre o conhecimento e sua função social não sãoconstruídas, o que contribui para corroborar com a concepção entre os estudantes de que afísica não tem função em ser ensinada na escola. Para Kato e Kawasaki:

Nesta perspectiva de ensino, os currículos escolares tornam-se inadequados àrealidade em que estão inseridos, pois estão centrados em conteúdos muitoformais e distantes do mundo vivido pelos alunos, sem qualquerpreocupação com os contextos que são mais próximos e significativos paraos alunos e sem fazer a ponte entre o que se aprende na escola e o que se faz,vive e observa no dia a dia. (KATO e KAWASAKI ,2011, p. 36).

De acordo com os documentos oficiais que regem e orientam a Educação Brasileira –entre eles as Diretrizes Curriculares Nacionais-DCNEM e os Parâmetros CurricularesNacionais (BRASIL, 2000; 2002) – a contextualização e a interdisciplinaridade devempermear o ensino de ciências como um todo e, especificamente, o ensino de física. Para osPCN+ (BRASIL, 2002) a física deve permitir aos estudantes perceber e lidar com os

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 2

Page 3: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

fenômenos naturais e tecnológicos que estão presentes na vida dos estudantes e do mundo. Omesmo documento se empenha em propor um ensino de ciências contextualizado, não só coma realidade imediata dos estudantes, mas com o processo histórico de desenvolvimento daciência e as relações desta com a organização social, tanto em relação com a época em que oconhecimento científico em questão foi elaborado quanto com a atual, no qual é ensinado.

Na direção das orientações oficiais, algumas pesquisas em ensino têm consideradopropostas focadas em questões da realidade próxima dos estudantes a fim de que oconhecimento adquirido possa ser utilizado para interpretar e compreender o meio em quevivem. Em relação à proposição de práticas contextualizadas no ensino de física, as pesquisastêm tomado como base os documentos oficiais e as concepções de professores de ciências,porém há uma grande dificuldade em se compreender o que é contextualização e inúmerasdefinições são assumidas para o termo (MACEDO; SILVA, 2014; WARTHA; SILVA;BEJARANO, 2013; KATO, 2007; LOPES; GOMES; LIMA, 2003; RICARDO, 2001).

Para Ricardo (2001), o texto dos PCN+ traz três sentidos para contextualização:motivador, epistemológico e sócio-histórico. No sentido motivador predomina umaassociação com fatos e experiências cotidianas e conhecimentos adquiridos espontaneamente,de modo que a proposta de contextualização funciona em um caráter de ilustração; noepistemológico predomina o sentido de contextualização como condição para ainterdisciplinaridade, admitindo uma perspectiva sócio-histórica para conceber a ciência e atecnologia como construções, valorizando seu processo de desenvolvimento histórico, social ecultural no qual a escola teria possibilidade de contribuir para o entendimento da relação entreo modelo teórico elaborado e a realidade. Já no sentido sócio-histórico, articula-se os outrosdois sentidos – motivador e epistemológico – com ênfase na compreensão das transformaçõessofridas pelo conhecimento até chegar às escolas.

Consideramos que, em propostas no sentido sócio-histórico, professores e estudantesdevem desempenhar um papel diferente do que estão acostumados, pois será precisosistematizar a realidade, construir esquemas, descrever saberes e competências necessáriospara explicitar as questões, teorizar-idealizar, explicar a realidade a partir da teorização. Um ire vir entre os processos de teoria e prática, entre o vivido e o concebido. Assim, Ricardo(2001) argumenta que os conteúdos a serem estudados não estão definidos a priori, mas serãoconhecidos no momento em que os sujeitos se colocam em ação, e serão tantos e distintosquanto forem as diferentes situações-problema escolhidas para o trabalho.

Assim, assumimos que uma prática contextualizada no ensino de física, no sentidosócio-histórico, “[...] se propõe a situar e relacionar os conteúdos escolares a diferentescontextos de sua produção, apropriação e utilização” (KATO;KAWASAKI, 2011, p. 36), e nospropomos a desenvolver e realizar uma atividade educativa contextualizada para uma turmado terceiro ano do ensino médio. Portanto, apresentamos neste trabalho os resultados ediscussões da primeira etapa deste processo.

Metodologia

Para a proposição da atividade tomamos como base um tema muito comum na regiãodo estado de Mato Grosso do Sul: o ciclo e a finalidade da cana-de-açúcar. A cana produzidana região é utilizada para fabricação de açúcar, etanol e o bagaço restante é incineradofavorecendo a transformação da energia e a produção de energia elétrica. Este processomerece nossa total consideração, já que a economia sul-mato-grossense está, em parte,baseada nele e as referências à sua presença e impactos socioambientais são visíveis aqualquer cidadão por toda a extensão de Dourados e região (FERREIRA; SILVA, 2016).Além disso, este processo possibilita que um tema de importância socioeconômica e

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 3

Page 4: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

científico-tecnológica seja discutido com os estudantes: o processo de transformação deenergia por meio da queima do bagaço da cana-de-açúcar, também conhecido por Biomassa.

Para o desenvolvimento e realização da atividade estabelecemos parceria com aprofessora da disciplina de Física da E. E. Antônio Vicente Azambuja, do município deItahum, distante aproximadamente 73 km de Dourados e que está no circuito do agronegócio,inclusive das plantações de cana-de-açúcar. Assim, dividimos nosso processo de trabalho em3 etapas: explicitação de conhecimentos e processos; desenvolvimento da atividade;realização da atividade e readequação.

A primeira etapa - a qual será discutida neste trabalho – compreendeu três ações: I)investigação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre os processos de transformação deenergia, principalmente sobre o processo a partir do bagaço da cana-de-açúcar; II)explicitação do processo de produção de energia elétrica e identificação dos conceitos físicos;III) identificação das possibilidades de trabalho com a temática da transformação da energia.

Resultados e Discussões

Ação I: investigação dos conhecimentos prévios

Nesta ação investigamos os conhecimentos prévios dos estudantes, tanto sobre osprocessos de transformação de energia quanto ao processo utilizando o bagaço da cana-de-açúcar. Para tanto aplicamos um questionário composto por 4 questões abertas a uma turmado terceiro ano do ensino médio, resultando num total de 17 questionários respondidos. Asquestões foram: 1) Você sabe qual o nome da empresa que fornece a energia elétrica na suacidade? Qual? 2) Você sabe de que maneira essa energia elétrica é gerada? Poderia explicar?3) Você sabe quais os tipos de geração de energia1 existentes? Cite. 4) Há algum dessesprocessos de geração de energia da sua cidade ou estado? Qual ou quais?

Dos 17 questionários respondidos, todos eles trazem respostas adequadas à questão1: Energisa2. Contudo, em relação à questão 2, 14 respondentes disseram não saber de queforma a energia elétrica distribuída pela empresa Energisa é gerada. Os três restantes deramrespostas diferentes, como pode ser visto na Tabela 1.

Estudantes 16 e 17, citaram os mesmos processos de transformação de energia emsuas respostas à questão 3, o que pode dar a entender que não relacionaram a pergunta(questão 2) com a empresa Energisa (questão 1). Estudante 1 cita outros processos na suaresposta à questão 3 e também cita o processo hidroelétrico como existente em sua cidade ouestado (resposta à questão 4), talvez por ser esse processo mais evidente no Brasil e também omais exemplificado.

Identificaçãoquestionário

Resposta transcrita

Estudante 16Através da Hidroelétrica com a força da água. Na Eólica através do vento. Na Solar a

luz do Sol é utilizada para transformação energia. Na Termoelétrica através da radiação

Estudante 1 Hidrelétrica, é gerada através do movimento das águas de um curso hídrico.

Estudante 17 Termoelétricas, eólicas, são gerados pelos transformadores instalados.

1 Optamos por utilizar o termo “geração de energia” e não “transformação da energia” no questionário poispensamos ser este o termo mais utilizado e associado ao processo de queima da biomassa pelos estudantes.2 ENERGISA é o nome do grupo privado do setor elétrico responsável pela distribuição de energia elétrica nacidade de Dourados.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 4

Page 5: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

Tabela 1: Respostas de três estudantes à questão 2 do questionário

Nas respostas à questão 3 (Você sabe quais os tipos de geração de energia existentes?Cite) percebemos que os estudantes têm conhecimento de que diferentes processos sãoutilizados para produzir energia elétrica, e sete estudantes citam mais de 4 processos. Dentreos processos citados especificamos cada um segundo o número de vezes que aparecem entreos 17 questionários no Gráfico 1. Percebe-se que os processos termoelétrico, eólico,hidroelétrico e solar são os mais citados entre os questionários, talvez por serem os maisdifundidos não somente nas disciplinas escolares – Geografia, principalmente – mas na mídiaem geral. Nota-se também a citação em número menor dos processos geotérmico egravitacional, que são pouco difundidos e pouco usuais no Brasil. Há também uma grandecitação (8 no total) de “fóssil” como processo de produção de energia elétrica, representandouma confusão entre processo e matéria/fonte utilizado para tal. No caso, o material fóssil seriaa fonte convencional e primária para o processo termoelétrico.

Gráfico 1: Número de citações de cada processo de transformação energia nos 17 questionários.

Contudo, comparando com a resposta à questão 2, que procurava saber sobre oprocesso de produção da energia elétrica distribuída na cidade, 5 estudantes citam a“biomassa” como processo na questão 3, também evidenciando a dificuldade na diferenciaçãoentre o processo e a matéria/fonte. E retomando a questão 2, nota-se a ausência deexplicitação científica para os processos, e em nenhum dos questionários aparecem conceitose explicações físicas para o fenômeno citado. Apenas um deles, Estudante 16, escreve:“Através da Hidroelétrica com a força da água” (grifo nosso). Este resultado corrobora com aspreocupações em relação ao ensino de física e a sua correlação com a memorização sem oentendimento dos processos científico-tecnológicos e os conceitos físicos envolvidos em cadaum deles.

Ao nos atermos aos questionários – 5 ao todo – que citam a biomassa na questão 3,percebe-se as repostas à questão 4 (Há algum desses processos de geração de energia na suacidade ou estado? Qual ou quais?) um grande desconhecimento do processo realizado pelasUsinas de Álcool que estão instaladas em MS: 4 respondem “não sei” e 1 responde“biomassa”. Só na região entre Itahum, onde se localiza a escola, e Dourados há três usinas

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 5

Page 6: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

em funcionamento3, sem contar nas grandes extensões de terra com o cultivo da cana e queestão relativamente próximas às cidades.

No Gráfico 2, observamos as repostas dos estudantes à questão 4 que não citaram abiomassa em nenhuma das outras questões (12 questionários). Apenas 1 questionário –Estudante 17 – respondeu “sim. Funciona de modo indeterminado”.

Gráfico 2: Respostas por número de citação à questão 4

Percebe-se novamente um grande desconhecimento do processo de transformação daenergia por meio do bagaço da cana-de-açúcar.

Ação II: explicitação do processo de transformação de energia e identificaçãodos conceitos físicos

Nesta ação nos dedicamos a compreender o processo de produção de energia elétricapor meio do bagaço da cana-de-açúcar realizando levantamento bibliográfico sobre o assunto,e elegendo como fontes materiais acadêmicos, de divulgação científica, de agênciasreguladoras e de associações de produtores e usinas. Nesta ação também estava prevista avisita a uma ou mais usinas da região, mas até o presente momento não foi possível realiza-la(s). O resultado desta ação pode ser observado na Tabela 2. Esta ação tem total relação coma Ação III, na qual identificamos possibilidades de trabalho com esta temática na escola,durante os três anos do Ensino Médio a partir do referencial curricular de MS.

3 Segundo a página da Associação dos Produtores de Bioenergia de Mato Grosso do Sul(http://www.biosulms.com.br/bioenergia) há pelo menos três usinas nos arredores de Itahum e Dourados: aBioserv-Passa Tempo, Bioserv-Rio Brilhante e São Fernando Açúcar e Álcool.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 6

Page 7: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

Ação III: identificação das possibilidades de trabalho com a temática datransformação de energia

Na Tabela 3, apresentamos os conteúdos programáticos da disciplina Física para asescolas estaduais de Mato Grosso do Sul, no qual destacamos em negrito aqueles que podemser estudados a partir da temática da produção de energia elétrica por meio da cana-de-açúcar,lembrando que a contextualização, como assumida neste trabalho, não se efetiva com a perdado processo com um todo. Este será nosso próximo passo neste projeto de proposição erealização de uma atividade educativa contextualizada para o ensino de Física.

Tabela 2. Relações, conceitos e conhecimentos identificados no processo de produção de energia elétrica pormeio do bagaço da cana-de-açúcar.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 7

Page 8: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

Tabela 3: possibilidade de trabalho com a temática transformação energia segundo os referenciais do estado deMS.

Considerações Finais

Percebe-se pela Tabela 3, que há inserção nos três anos do Ensino Médio para aproposição de atividades contextualizadas por meio da temática de produção de energiaelétrica pelo bagaço da cana-de-açúcar. Nota-se que no fechamento de cada bimestre, há ainclusão de uma discussão com o cotidiano – sublinhada nos segundo e terceiros anos nomesmo Quadro – o que nos possibilita propor uma atividade contextualizada segundo nossabase teórica. Tal proposta pode ser gradativa, possibilitando construir novos conhecimentos àmedida que os estudantes avançam nos anos. Resgatando a discussão sobre as respostas doquestionário, evidenciamos a necessidade da inserção de temas contextualizados,principalmente que levem em consideração os processos localizados e que impactam as vidasdos cidadãos diretamente, como é o caso das Usinas em MS. Pois os conceitos físicos devemcontribuir para que tanto fenômenos quanto impactos sejam percebidos, discutidos eentendidos local e globalmente. Seguimos para a próxima etapa pensando maneiras de proportanto atividades que comecem e terminem no mesmo ano letivo, quanto uma propostagradativa que englobe os três anos.

Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Média e Tecnológica. ParâmetrosCurriculares Nacionais + (PCN+) - Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Brasília: MEC,2002.

______. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. ParâmetrosCurriculares Nacionais (Ensino Médio). Brasília: MEC, 2000.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 8

Page 9: CONTEXTUALIZANDO O ENSINO DE FÍSICA: O PROCESSO …abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R2440-1.pdf · Os principais desafios no ensino de física ainda são a superação

XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPECUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC – 3 a 6 de julho de 2017

FERREIRA, P.S; SILVA, C.A.da. A expansão da cana-de-açúcar na Bacia Hidrográfica do RioBrilhante, Mato Grosso do Sul: o uso da técnica de NDVI como instrumento para evidenciardinâmicas territoriais. GEOGRAFARES, n. 22, v. II, 2016, p. 66-81.

KATO, D. S. O significado pedagógico da contextualização para o ensino de ciências: análisedos documentos curriculares oficiais e de professores. 2007. 119f. Dissertação (Mestrado) –Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo.

KATO, D. S.; KAWASAKI, C. S. As concepções de contextualização do ensino em documentoscurriculares oficiais e de professores de ciências. Ciência & Educação, v. 17, n. 1, 2011, p. 35-50.

LOPES, A. C; GOMES, M. M; LIMA, I. dos S. Diferentes Contextos na Área de Ciências nosPCNs para o Ensino Médio: limites para a integração. Contexto & Educação, Ijuí, v. 69, 2003.

MACEDO, C. C. de; SILVA, L. F. Os processos de contextualização e a formação inicial deprofessores de Física. Investigações em Ensino de Ciências, v. 19(1), 2014, p. 55-75.

MIZUKAMI, M. da G. N. Ensino: as abordagens do processo. São Paulo, E.P.U., 1986.

PIETROCOLA, M. Construção da realidade: o papel do conhecimento físico no entendimento domundo. In: PIETROCOLA, M. (Org). Ensino de Física: conteúdo, metodologia e epistemologianuma concepção integradora. Florianópolis: UFSC, 2001. p. 9-32.

RICARDO, E. C. Problematização e contextualização no ensino de física. In: carvalho, A. M. P.Ensino de Física. São Paulo: Cengage Learning., 2010, p.29-52.

WARTHA, E. J.; SILVA, E. L. da; BEJARANO, N. R. R. Cotidiano e contextualização no ensinode química. Química Nova Escola, 2013, v. 35, n. 2, p. 84-91.

Ensino e aprendizagem de conceitos e processos científicos 9